在Beetle ESP32 C6迷你开发板实现消息队列通讯

aramy

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本帖最后由 aramy 于 2024-7-31 09:42 编辑

Beetle ESP32 C6迷你开发板搭载了160MHz的高性能RISC-V 32位处理器。如果使用单任务处理问题，大多数时间都会浪费在各类传感器和外设的等待上，为了更好地利用处理器，引入了操作系统，可以让用户使用多任务处理问题，提升了处理器的利用率。ESP32 C6中使用了FreeRTOS操作系统。用户可以在FreeRTOS操作系统创建多个任务去处理不同的问题。这里实现了在FreeRTOS操作系统上创建两个任务，两个任务之间使用消息队列进行通讯的功能。

需求描述：通过Beetle ESP32 C6开发板上的按键，控制板载的LED灯的亮灭。需求很简单，但是是使用两个任务来实现的。

任务1：LED控制任务，负责控制LED灯的亮灭。任务阻塞在读取消息队列上，当读取到消息时，通过消息内容进行判断。当消息内容为0时，关闭LED灯，为1时，点亮LED灯。

任务2：按键读取任务。负责读取按键值。设置一个状态位，当按键按下时，就取反状态位的值，然后将状态位封装进消息队列，丢到消息队列中发送出去。

具体实现：实习使用了esp-idf编程。这里我使用的esp-idf版本是5.1.2。使用vscode作为编辑器。使用官方例程blink作为项目基础进行修改。

第一步：先修改芯片类型，将芯片类型修改为esp32c6，然后修改串口号，选中Beetle ESP32 C6迷你开发板插入电脑后分配的串口号。参考开发板的电路图定义好LED的管脚和按键的管脚。

#define LED1_IO 15
#define BUTTON_PIN 9

第二步：定义多个任务。

void buttontask(void *arg)
{
    gpio_set_direction(BUTTON_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    gpio_set_pull_mode(BUTTON_PIN, GPIO_PULLUP_ONLY);
    char s_led_state[1];
    while (1)
    {
        if (gpio_get_level(BUTTON_PIN) == 0)
        {
            xQueueSend(queue1, &s_led_state, portMAX_DELAY);
            s_led_state[0] = !s_led_state[0];
            ESP_LOGI(TAG, "Button Pressed!\n");
        }
        vTaskDelay(200 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    vTaskDelete(NULL); // 在本函数中删除，不需要传递句柄
}

void ledBlinkTask(void *pvParam)
{
    char led_state[1];
    gpio_set_direction(LED1_IO, GPIO_MODE_OUTPUT);
    while (1)
    {
        if (xQueueReceive(queue1, &led_state, portMAX_DELAY))
        {
            gpio_set_level(LED1_IO, led_state[0]);
            ESP_LOGI(TAG, "Get mesage %d!",led_state[0]);
        }
    }
    vTaskDelete(NULL); // 在本函数中删除，不需要传递句柄
}

这里定义了两个任务。一个是用来接收按键的任务，一个是用来控制LED的任务。可以看出任务首先对GPIO进行初始化，设置GPIO方向为为输入或输出。然后就是一个死循环，任务将在这个循环内一直执行，直至退出或被杀死。在按键任务中定义了一个s_led_state的变量，当检测到按键有按下后，就将这个变量发送到消息队列中。然后将s_led_state取反。在led控制任务中，任务会阻塞在接收消息队列位置，当消息队列中有消息了，就取出消息，并修改LED灯的状态。

第三步：启动任务。

void app_main(void)
{
    queue1 = xQueueCreate(5, sizeof(char));
    xTaskCreate(ledBlinkTask, "ledBlinkTask", 2048, NULL, 1, NULL); // 传出任务句柄
    xTaskCreate(buttontask, "buttontask", 2048, NULL, 1, NULL);
    while (1)
    {
        vTaskDelay(10000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
}

在main方法中首先是定义了一个消息队列，这里消息队列的最大容量为5，意味着最多可以容纳5个消息。当消息队列中消息数量等于5时，就无法在容纳新的消息了。消息队列使用了一个全局变量名称，这样在所有的任务中都能直接通过变量名访问到这个消息队列了。然后是启动子任务。主函数自身也是一个任务，但是这个任务没有做任何功能。

第四步：效果展示.。通过vscode编译，然后烧录。按板子右下角的按键即可控制LED灯的亮灭。

VID_20240727_104906

blink.zip (68.74 KB, 下载次数: 3)

yangcheng123

wangerxian

消息队列是RTOS比较常用的一个功能。

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